Ein Schneid- und Schweißprozess für 3D-Architekturen aus multiresponsiven vernetzten flüssigkristallinen Polymeren
Xiaoxiong Zheng, Song Guan, Chen Zhang, Ting Qu, Wei Wen, Yongbin Zhao, Aihua Chen
Abstract
Vernetzte flüssigkristalline Polymere (CLCPs) haben in den letzten Jahren aufgrund ihrer bedeutenden Werte beim Design von lichtgesteuerten weichen Aktuatoren große Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Jedoch verhindern schlechte Verarbeitbarkeiten aufgrund der unlöslichen und unschmelzbaren vernetzten Netzwerke ernsthaft ihre praktischen Anwendungen. In dieser Studie wird ein schweißbares Azobenzol-haltiges CLCP mit photo- und feuchtigkeitsempfindlichen Betätigungen entworfen, was einen Schneid- und Schweißprozess für 3D-CLCP-Architekturen ermöglicht. Zugfestigkeit und Stabilität sind nach dem Verschweißen nahezu unverändert, deutlich besser als bei den mit herkömmlichen Klebebändern verklebten Folien. Mittlerweile sind die Mechanismen des Schweißprozesses auf Basis von Oberflächenwasserstoffbindungen und weiterer Vernetzung aufgeklärt. Durch die Nutzung des Cut-and-Weld-Verfahrens entsteht eine 3D-"Klaue" integriert in einen Roboterarm ist zum ferngesteuerten Greifen von millimetergroßen Objekten realisiert. Diese Arbeit verbessert nicht nur die Verarbeitbarkeit von CLCP-Filmen erheblich, sondern auch die Nutzung von Reststücken, was einen effizienten Ansatz zur Herstellung funktionaler 3D-Strukturen aus Filmvorläufern für die potenzielle Anwendung in intelligenten Materialien bietet.
Schlüsselwörter: Azobenzol; schneiden und schweißen; feuchtigkeitsempfindlich; flüssigkristalline Polymere; photoresponsive.
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